CN206951205U - 无焰氧化制热反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及制热装置技术领域，具体涉及无焰氧化制热反应器。包括甲醇气化室、甲醇空气混合器、制热反应器，甲醇气化室设有多个甲醇进口和空气进口，甲醇气化室出气口与甲醇空气混合器的进气口连接，甲醇空气混合器的出气口与制热反应器的进气口连接，制热反应器顶部设有气体外排口；各个甲醇进口设有喷油嘴。本实用新型利用喷油嘴供应甲醇，供给控制十分精确，反应速度快，可以节省甲醇，提高效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及制热装置技术领域，具体涉及无焰氧化制热反应器。
背景技术
能源是人类经济活动中最重要的要素。当今世界正面临着能源短缺，环境污染日益严重和温室效应等诸多问题，为保护人类赖以生存的环境并使经济持续发展，开发洁净的新能源已迫在眉睫。很多发达国家已将清洁的可再生能源甲醇作为自己未来能源而加紧研究开发，甲醇作为一种清洁的能源，同时又具有可储存和输送的特点，从长远看，它的发展可能带来能源结构的重大改变。
目前所使用的加热装置大多以燃烧燃料的方式取得热量。燃烧是利用火焰的温度来加热。所述燃料可以是天然气、燃油、煤炭。使用天然气、燃油、煤炭燃烧，会产生许多有害环境的物质，例如：SOx、NOx、PM( particulate matter )，已经严重影响空气品质，甚至会造成温室效应。天然气虽相对洁净，但需在有配置管线的地区才能使用。
无焰氧化制热设备需要根据温度、空气流量调节控制甲醇流量。现有技术中甲醇流量多采用传统供油计量泵，其计量精度不够，并且控制浪费速度滞后。甲醇供应不均匀，制热反应不充分，造成制热散热不均匀，耗费能源。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供流量控制精确、控制速度快的一种无焰氧化制热反应器。
为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：
无焰氧化制热反应器，包括反应器主体，所述反应器主体包括甲醇气化室11、甲醇空气混合器12、制热反应器13，甲醇气化室11设有甲醇进口111和空气进口112，甲醇气化室出气口114与甲醇空气混合器的进气口121连接，甲醇空气混合器的出气口122与制热反应器的进气口131连接，制热反应器13顶部设有气体外排口132；
制热反应器13为双夹层侧壁，双夹层侧壁的外壁上设有冷水进口133和热水出口134，制热反应器13内部设有氧化制热催化剂15，所述氧化制热催化剂15为贵金属。
其特征在于，甲醇气化室11设有若干数量的甲醇进口111，甲醇进口111设有喷油嘴113，各个喷油嘴113分别通过甲醇管与单向止逆阀115连接，单向止逆阀115通过甲醇管与甲醇滤芯116连接，甲醇滤芯116通过甲醇管与压力调节阀117连接，压力调节阀117通过甲醇管与甲醇输送泵118出口连接，甲醇输送泵118入口与液体甲醇储罐14出料口连接，压力调节阀117通过甲醇回路119与液体甲醇储罐14入料口连接。
本实用新型的优化，喷油嘴113数量为2~6个。
进一步优化，所述氧化制热催化剂15以蜂窝状陶瓷为载体，载体上涂覆贵金属铂、钯。
与现有技术相比，本实用新型的有利效果为：
（1）可再生能源甲醇通过无焰氧化发热来提供源源不断的热量，这是一种环保、节能，且安全性高的反应器，它不但可替代传统燃料，而且污染小，装置成本低，适于大规模推广使用。
（2）本实用新型采用多个喷油嘴对甲醇流量进行控制，喷油嘴内部由一个阀针上下运动来控制阀的开闭，当控制器下达调节指令时，其电压讯号会使电流流经喷油嘴内的线圈，产生磁场来把阀针吸起，让阀门开启好使甲醇能自喷油孔喷出，喷射甲醇的最大优点就是供给控制十分精确，反应速度快。
（3）本实用新型喷油嘴将甲醇以喷雾的形式喷出，促进了甲醇的快速气化。
（4）喷油嘴精度为传统供油计量泵的1000倍，反应速度为传统供油计量泵的200倍，多个喷油嘴误差相互抵消，供甲醇更加精确，反应速度更快，高精度、快反应可以节省甲醇，提高效率。
（5）每个喷油嘴对甲醇流量及喷油时间单独进行控制，喷油嘴对甲醇流量和反应不相互重叠，供油更精确。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是具体实施例一所述无焰氧化制热反应器的结构示意图；
图2是具体实施方式中每个喷油嘴对甲醇的控制时间及反应时间的表格；
附图标记说明：甲醇气化室-11、甲醇进口-111、空气进口-112、喷油嘴-113、甲醇气化室出气口-114、单向止逆阀-115、甲醇滤芯-116、压力调节阀-117、甲醇输送泵-118、甲醇回路-119、甲醇空气混合器-12、甲醇空气混合器的进气口-121、甲醇空气混合器的出气口-122、制热反应器-13、制热反应器的进气口-131、气体外排口-132、冷水进口-133、热水出口-134、液体甲醇储罐-14、氧化制热催化剂-15。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅说明书附图1所示，本实用新型提供无焰氧化制热反应器，包括反应器主体，所述反应器主体包括甲醇气化室11、甲醇空气混合器12、制热反应器13，甲醇气化室11设有甲醇进口111和空气进口112，甲醇气化室出气口114与甲醇空气混合器的进气口121连接，甲醇空气混合器的出气口122与制热反应器的进气口131连接，制热反应器13顶部设有气体外排口132；
制热反应器13为双夹层侧壁，双夹层侧壁的外壁上设有冷水进口133和热水出口134，制热反应器13内部设有氧化制热催化剂15，所述氧化制热催化剂15为贵金属。
其特征在于，甲醇气化室11设有若干数量的甲醇进口111，甲醇进口111设有喷油嘴113，各个喷油嘴113分别通过甲醇管与单向止逆阀115连接，单向止逆阀115通过甲醇管与甲醇滤芯116连接，甲醇滤芯116通过甲醇管与压力调节阀117连接，压力调节阀117通过甲醇管与甲醇输送泵118出口连接，甲醇输送泵118入口与液体甲醇储罐14出料口连接，压力调节阀117通过甲醇回路119与液体甲醇储罐14入料口连接。甲醇杂质对甲醇管路损害特别大，造成喷油嘴堵塞，本具体实施例甲醇滤芯为玻璃纸材质，耐甲醇腐蚀，过滤效果佳，经济实惠。压力调节阀117进行初步的流量控制，由于甲醇输送泵118输送压力大于所需设定压力，甲醇流量超出部分通过甲醇回路119返回液体甲醇储罐14中，减少直接控制流量对甲醇输送泵118的憋压损坏。同时压力调节阀117的初步流量控制，减少了喷油嘴的流量调节压力，进一步提高了喷油嘴的流量控制精度。
本实用新型的优化，喷油嘴113数量为2~6个。喷油嘴精度为传统供油计量泵的1000倍，反应速度为传统供油计量泵的200倍，多个喷油嘴误差相互抵消，供甲醇更加精确，反应速度更快，高精度、快反应可以节省甲醇，提高效率。本具体实施例喷油嘴113数量为5个，其每个喷油嘴对甲醇的控制时间及反应时间见图2：
喷油嘴按照上表的工作控制点进行控制，能维持恒定的压力3公斤，而每个喷油嘴的喷油时间不冲突。本具体实施例的无焰氧化制热反应器的反应效率可达99%。
为了增加制热面积，进一步优化，所述氧化制热催化剂15以蜂窝状陶瓷为载体，载体上涂覆贵金属铂、钯。蜂窝状陶瓷载体增加了制热面积。
本实用新型所述的甲醇供应方式还适用于甲醇重组或裂解制氢工艺中的甲醇供应。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述仅为本实用新型的优选例，本实用新型并不受上述优选例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还可有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.无焰氧化制热反应器，包括反应器主体，所述反应器主体包括甲醇气化室（11）、甲醇空气混合器（12）、制热反应器（13），甲醇气化室（11）设有甲醇进口（111）和空气进口（112），甲醇气化室出气口（114）与甲醇空气混合器的进气口（121）连接，甲醇空气混合器的出气口（122）与制热反应器的进气口（131）连接，制热反应器（13）顶部设有气体外排口（132）；
制热反应器（13）为双夹层侧壁，双夹层侧壁的外壁上设有冷水进口（133）和热水出口（134），制热反应器（13）内部设有氧化制热催化剂（15），所述氧化制热催化剂（15）为贵金属。
2.根据权利要求1所述的无焰氧化制热反应器，其特征在于，甲醇气化室（11）设有若干数量的甲醇进口（111），甲醇进口（111）设有喷油嘴（113），各个喷油嘴（113）分别通过甲醇管与单向止逆阀（115）连接，单向止逆阀（115）通过甲醇管与甲醇滤芯（116）连接，甲醇滤芯（116）通过甲醇管与压力调节阀（117）连接，压力调节阀（117）通过甲醇管与甲醇输送泵（118）出口连接，甲醇输送泵（118）入口与液体甲醇储罐（14）出料口连接，压力调节阀（117）通过甲醇回路（119）与液体甲醇储罐（14）入料口连接。
3.根据权利要求1所述的无焰氧化制热反应器，其特征在于，喷油嘴（113）数量为2~6个。
4.根据权利要求1所述的无焰氧化制热反应器，其特征在于，所述氧化制热催化剂（15）以蜂窝状陶瓷为载体，载体上涂覆贵金属铂、钯。
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